专利名称：新型空气钻井旋转控制头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油气藏的开采设备，具体是一种新型空气钻井旋转控制头。
背景技术：
在油气藏的开发过程中，气体钻井技术是继水平井钻井技术之后迅速发展起来的一门降低成本又增加钻进效率的新技术，与先前的钻井方式相比，气体钻井技术可以使井底岩石受到挤压而凸起，并产生拉应力区，有助于钻头与岩石接触，进而使钻头更容易钻入地层，从而有效的提闻钻井的时效。根据气体钻井工艺流程，为保证钻井平台和人员的安全，需配置旋转控制头。它分为旋转与非旋转两部分，旋转部分可以和钻柱一起旋转，非旋转部分和密封装置配合，使从环空中出来的含岩屑的气流流向排出管线。目前，国内外生产的旋转头按胶芯密封钻具方式，可分为被动密封式和主动密封式；按工作压力级别分为低压型(低于5MPa)、中压型(5-10. 5MPa)和高压型(高于10.5MPa)。气体钻井作业中，井口套压一般较低，通常使用被动密封式低压型旋转控制头。被动密封式旋转控制头的密封是靠胶芯与钻具之间的过盈来实现的，井压能够助封。其优点为结构简单可靠，安装、拆卸方便，更换胶芯方便迅速，容易保养维护。缺点是需要用六方方钻杆，胶芯应能密封钻杆和方钻杆，其密封面外径变化较大，胶芯寿命较短。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种密封可靠、装置成本低、可与不同类型方钻杆配合使用、能够降低设备配置费用和低维护成本的新型空气钻井旋转控制头。本实用新型的新型空气钻井旋转控制头，包括有可在井口上下移动和旋转的方钻杆，方钻杆外围套有内孔与方钻杆截面相配合的垫片，方钻杆可与垫片相对直线滑动并传递扭矩；垫片下端连接一个密封管，密封管上端和垫片位于一个壳体内，垫片上还设置有套在方钻杆外的密封垫，密封垫、垫片及密封管的上端均被一个压盖压持固定在壳体内；所述方钻杆与密封垫内孔密封接触并可相对上、下移动；所述密封管下段伸入井口，密封管下段的外圆柱面与连接在井口的井口密封管内壁之间设置有O型密封圈。所述井口密封管上端连接有一段导向座，导向座中心具有向上张开的导向锥孔。所述井口密封管下端与井口之间通过卡箍连接。本实用新型结构简单、制造和安装方便，其通过位于上、下两部分的密封垫和O型密封圈分别承担对方钻杆上下移动和旋转的两种运动形式的动态密封，降低了对密封件的结构和性能要求，可以采用成本较低的常规密封件，从而降低了成本；同时通过密封垫内孔形状的配合，可以适用于通常钻机配套的四方方钻杆，有利于减少设备配置费用，降低维护成本。
图1是本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
如图所示，该新型空气钻井旋转控制头，包括有可在井口 7上下移动和旋转的方钻杆1，方钻杆外围套有内孔与方钻杆截面相配合的垫片2，方钻杆I可与垫片2相对直线滑动并传递扭矩；垫片2下端连接一个密封管3，密封管3上端和垫片2位于一个壳体4内，垫片2上还设置有套在方钻杆外的密封垫5,密封垫5、垫片2及密封管3的上端均被一个压盖6压持固定在壳体4内；方钻杆I与密封垫5的内孔密封接触并可相对上、下移动；所述密封管3下段伸入井口 7，密封管3下段的外圆柱面与连接在井口的井口密封管8的内壁之间设置有O型密封圈9。井口密封管8上端连接有一段导向座10，导向座中心具有向上张开的导向锥孔。井口密封管8下端与井口 7之间通过卡箍11连接。本实用新型实施例工作过程中，在钻进时密封管3与方钻杆I 一起旋转，与井口密封管8通过O型密封圈9实现井口的旋转密封。接钻杆时壳体、密封垫及密封管3与方钻杆I 一起提出井口，接完钻杆后方钻杆入井时，S封管8由导向座10引入下部井口S封管8，完成自动安装。当需要更换钻头时打开卡箍11，提出井口密封管8，实现钻头更换。
权利要求1.一种新型空气钻井旋转控制头，包括有可在井口上下移动和旋转的方钻杆(1)，其特征是方钻杆外围套有内孔与方钻杆截面相配合的垫片(2)，方钻杆(1)可与垫片(2)相对直线滑动并传递扭矩；垫片(2)下端连接一个密封管(3)，密封管(3)上端和垫片(2)位于一个壳体(4 )内，垫片(2 )上还设置有套在方钻杆外的密封垫(5 ),密封垫(5 )、垫片(2 )及密封管(3)的上端均被一个压盖(6)压持固定在壳体(4)内；方钻杆(I)与密封垫(5)的内孔密封接触并可相对上、下移动；所述密封管(3 )下段伸入井口( 7 )，密封管(3 )下段的外圆柱面与连接在井口的井口密封管(8 )的内壁之间设置有O型密封圈(9 )。
2.根据权利要求1所述的新型空气钻井旋转控制头，其特征是井口密封管(8)上端连接有一段导向座(10)，导向座中心具有向上张开的导向锥孔。
3.根据权利要求1或2所述的新型空气钻井旋转控制头，其特征是井口密封管(8)下端与井口(7)之间通过卡箍(11)连接。
专利摘要本实用新型涉及一种新型空气钻井旋转控制头。它包括有可在井口上下移动和旋转的方钻杆，方钻杆外围套有内孔与方钻杆截面相配合的垫片，方钻杆可与垫片相对直线滑动并传递扭矩；垫片下端连接一个密封管，密封管上端和垫片位于一个壳体内，垫片上还设置有套在方钻杆外的密封垫，密封垫、垫片及密封管的上端均被一个压盖压持固定在壳体内；所述方钻杆与密封垫内孔密封接触并可相对上、下移动；所述密封管下段伸入井口，密封管下段的外圆柱面与连接在井口的井口密封管内壁之间设置有O型密封圈。本实用新型降低了对密封件的结构和性能要求，降低了成本；同时可以适用于通常钻机配套的四方方钻杆，有利于减少设备配置费用，降低维护成本。
文档编号E21B33/03GK202900139SQ201220623359
公开日2013年4月24日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者王以顺, 王军, 张宏录, 王彦祺, 赵丽 申请人:中国石油化工股份有限公司